期末考試模擬測試02-2024-2025學(xué)年高一物理訓(xùn)練（人教版2019必修第二冊）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

注意事項：
1．測試范圍：人教版（2019）：必修第二冊第5~8章、必修第三冊第9章。
第Ⅰ卷選擇題
一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求，第9～12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）
1．如圖所示，梳過頭發(fā)的梳子，常能吸引輕小物體，這屬于摩擦起電。則下列說法正確的是（）
A．摩擦起電現(xiàn)象使本來沒有電荷的物體中產(chǎn)生了電荷
B．頭發(fā)和梳子互相摩擦后，帶上了等量異種電荷
C．如果梳子帶正電，是因為摩擦導(dǎo)致頭發(fā)上的電子轉(zhuǎn)移到梳子上而形成的
D．頭發(fā)和梳子互相摩擦后帶的電量可以是任意數(shù)
【答案】B
【詳解】AB．摩擦起電現(xiàn)象的本質(zhì)是使一個物體上的自由電子轉(zhuǎn)移到另一個物體上，從而使兩物體分別帶上等量的異種電荷，故A錯誤，B正確；
C．如果梳子帶正電，是因為摩擦導(dǎo)致梳子上的電子轉(zhuǎn)移到頭發(fā)上而形成的，故C錯誤；
D．頭發(fā)和梳子互相摩擦后帶的電量只能是元電荷的整數(shù)倍，故D錯誤。
故選B。
2．2023年10月2日杭州亞運會女子撐桿跳決賽中，34歲的中國老將李玲以4米63的成績奪冠。李玲完整的撐桿跳高過程簡化為三個階段—持桿助跑、撐桿起跳上升、越桿下落著地。下落時，人桿分離，最后落在軟墊上速度減為零。不計空氣阻力，則（）
A．助跑過程中，隨著速度的增大，運動員的慣性增大
B．運動員在撐桿起跳上升過程中機械能守恒
C．在撐桿起跳上升過程中，桿的彈性勢能轉(zhuǎn)化為運動員的重力勢能且彈性勢能減少量等于運動員的重力勢能增加量
D．運動員落在軟墊上作減速運動時，處于超重狀態(tài)
【答案】D
【詳解】A．慣性與速度無關(guān)，A錯誤；
B．運動員在撐桿起跳上升過程中除重力外有竿的彈力對人做功，運動員機械能不守恒，B錯誤；
C．在撐桿起跳上升過程中，運動員的動能和桿的彈性勢能轉(zhuǎn)化為運動員的重力勢能，所以桿的彈性勢能減少量一定小于運動員的重力勢能增加量，C錯誤；
D．運動員落在軟墊上時做減速運動，加速度的方向向上，因而運動員處于超重狀態(tài)，D正確。
故選D。
3．如圖，可愛的毛毛蟲外出覓食，緩慢經(jīng)過一邊長為2L的等邊三角形山丘，已知其身長為6L，總質(zhì)量為m，圖中毛毛蟲（其質(zhì)量均勻分布）頭部剛到達最高點。假設(shè)毛毛蟲能一直貼著山丘前行，其頭部越過山頂剛到達山丘底端時，毛毛蟲重力勢能的變化量為（）
A．B．C．D．
【答案】D
【詳解】選山丘底端為零勢能面，初狀態(tài)的重力勢能為
毛毛蟲頭部越過山頂剛到達山丘底端時的重力勢能為
則其頭部越過山頂剛到達山丘底端時，毛毛蟲重力勢能的變化量為
故選D。
4．下列有關(guān)萬有引力的說法中，正確的是（）
A．物體落到地面上，說明地球?qū)ξ矬w有引力，物體對地球沒有引力
B．中的是比例常數(shù)，牛頓親自測出了這個常數(shù)
C．地球圍繞太陽做圓周運動是因為地球受到太陽的引力和向心力的作用
D．地面上自由下落的蘋果和天空中運行的月亮，受到的都是地球的引力
【答案】D
【詳解】A．根據(jù)牛頓第三定律，地球?qū)ξ矬w有引力，物體對地球也有引力，且等大反向，故A錯誤；
B．萬有引力常量是卡文迪什的扭秤實驗測出的，故B錯誤；
C．地球圍繞太陽做圓周運動是因為受到太陽的引力，向心力是一個效果力，不是真實存在的力，故C錯誤；
D．下落的蘋果和天空中的月亮受到的力都是同一種力，故D正確。
故選D。
5．撥浪鼓是一種小型的兒童玩具，其簡化的模型如圖所示。撥浪鼓邊緣上與圓心等高處關(guān)于手柄對稱的左右兩側(cè)位置固定有長度分別為和的兩根不可伸長的輕質(zhì)細繩，兩細繩的另一端分別系有質(zhì)量相同的小球甲、乙。保持手柄豎直勻速轉(zhuǎn)動，使得兩球均在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，連接甲、乙的細繩與豎直方向的夾角分別為和。若，則（）
A．甲球運動的周期大于乙球運動的周期
B．甲球運動的線速度大小等于乙球的線速度大小
C．甲球所受繩子的拉力大小大于乙球所受繩子的拉力大小
D．甲球的向心加速度大小小于乙球的向心加速度大小
【答案】D
【詳解】A．甲、乙兩球繞共同的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，兩球的角速度相同，即周期相同，故A錯誤；
B．對甲球有
線速度
則有
同理對乙球有
由于，則有
故B錯誤；
C．豎直方向，兩球的合力為零，則對甲球
對乙球
由于，可知
故C錯誤；
D．甲球的向心加速度
乙球的向心加速度
有
故D正確。
故選D。
6．質(zhì)量均勻分布、半徑為R的球體，在與球心O距離x（x>R）處有一質(zhì)點A?，F(xiàn)從球體中挖去兩個半徑為的球體，三個球體相切且球心與切點共線，如圖所示。則剩余部分對質(zhì)點A萬有引力的方向（）
A．可能沿F1B．可能沿F2
C．可能沿F3D．沿F1、F2、F3方向均有可能
【答案】A
【詳解】在挖去的地方補上相同材料，根據(jù)萬有引力公式
可知被挖去的上面球?qū)|(zhì)點A的萬有引力小于被挖去的下面球?qū)|(zhì)點A的萬有引力，兩球?qū)|(zhì)點A的合力方向應(yīng)為斜向下，圖中剩余部分對質(zhì)點A萬有引力的方向應(yīng)為斜向上，合成后沿F1方向，所以剩余部分對質(zhì)點A萬有引力的方向可能沿F1。
故選A。
7．如圖為某種型號自行車的傳動裝置示意圖，大齒輪通過鏈條帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，后輪隨小齒輪一起轉(zhuǎn)動。已知大齒輪的齒數(shù)為36，小齒輪的齒數(shù)為16，小齒輪的半徑為5cm，后輪半徑為30cm，A為大齒輪邊緣的點，B為小齒輪邊緣的點，C為后輪邊緣上的一點，關(guān)于自行車傳動過程下列說法正確的是（）
A．A、B、C三點的線速度大小之比為9∶9∶24
B．A、B、C三點的角速度大小之比為9∶4∶4
C．A、B、C三點的向心加速度大小之比為4∶9∶54
D．若某同學(xué)騎該自行車使大齒輪每分鐘轉(zhuǎn)20圈，則自行車行駛的平均速率約為0.62m/s
【答案】C
【詳解】A．由圖可知，、兩點線速度相等，即
、兩點角速度相等，即
又
由題意
解得、、三點的線速度大小之比為

A錯誤；
B．由上述分析，、、三點的角速度大小之比為
B錯誤；
C．由向心加速度
解得、、三點的向心加速度大小之比為
C正確；
D．若大齒輪的轉(zhuǎn)速為
則自行車行駛的平均速率約為
D錯誤。
故選C 。
8．如圖，小球從加速滑道的不同位置由靜止滑下，到達A點后會以不同的速度水平飛出，分別落在滑道的M、B和N點。已知滑道AB和BC傾斜角均為45°，并且M為AB的中點，M、N兩點在同一水平面。不計空氣阻力，重力加速度為，則下列說法正確的是（）
A．三次在空中飛行時間之比為
B．三次的水平初速度大小之比為
C．落在M點的速度偏轉(zhuǎn)角比落在B點的速度偏轉(zhuǎn)角大
D．落在N點的時候速度方向恰好垂直斜坡BC
【答案】B
【詳解】A．軌跡1、3的高度相等，在空中飛行的時間相等；軌跡1、2的高度之比為1∶2，由
所以時間之比為，綜合可得
故A錯誤；
B．由幾何關(guān)系，軌跡1、2、3的水平位移之比為
由
水平初速度之比為
故B正確。
C．因為落在斜坡上的位移偏轉(zhuǎn)角相同，速度偏轉(zhuǎn)角也相同，故C錯誤；
D．軌跡1的速度偏轉(zhuǎn)角
軌跡3的速度偏轉(zhuǎn)角
已知
所以
不與斜坡垂直，故D錯誤。
故選B。
9．（多選）2022年冬奧會在北京舉行，跳臺滑雪是冬奧會的比賽項目之一。如圖所示，某運動員從雪坡頂端先后兩次分別以初速度、沿水平方向飛出，均落在雪坡上。若，不計空氣阻力，運動員可視為質(zhì)點，則運動員從飛出到落到雪坡上的整個過程中，下列說法正確的是（）
A．運動員兩次在空中飛行的時間之比為6∶5
B．運動員兩次在空中飛行的時間之比為5∶6
C．運動員兩次落在雪坡上的速度方向相同
D．運動員兩次下落的高度之比為5∶6
【答案】BC
【詳解】AB．根據(jù)平拋運動規(guī)律可得
，
根據(jù)幾何關(guān)系有
整理可得
可知運動員兩次在空中飛行的時間之比為
故A錯誤，B正確；
C．落在雪坡上的速度方向與水平方向夾角正切值滿足
可知該夾角為定值，故兩次落在雪坡上的速度方向相同，故C正確；
D．豎直方向根據(jù)
可知運動員兩次下落的高度之比為
故D錯誤。
故選BC。
10．（多選）從地面以的速度豎直向上拋出一個物體，不計空氣阻力，重力加速度為g，以地面為重力勢能的零勢能面。以下說法正確的是（）
A．物體的重力勢能為動能的一半時，物體離地面的高度為
B．物體的重力勢能為動能的一半時，物體的速度為
C．物體的動能是重力勢能的一半時，物體離地面的高度為
D．物體的動能是重力勢能的一半時，物體的速度為
【答案】BC
【詳解】根據(jù)機械能守恒可得
AB．物體的重力勢能為動能的一半時
可得物體離地面的高度為
選項A錯誤，B正確；
CD．物體的動能是重力勢能的一半時
物體離地面的高度為
選項C正確，D錯誤。
故選BC。
11．（多選）如圖所示為一豎直面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓弧軌道，兩帶電小球A、B（小球半徑遠小于R）在軌道上保持靜止，帶電量分別為q和3q，電性未知，兩小球和圓心的連線與豎直方向分別成37°和53°，靜電力常量為k，則（）
A．A、B兩小球帶異種電荷
B．A、B兩球質(zhì)量之比為
C．A球質(zhì)量為
D．僅把A、B的帶電量互換，兩小球仍在原位置靜止
【答案】CD
【詳解】A．如圖所示
A、B兩小球帶同種電荷，故A錯誤；
B．對A受力分析由正弦定理可得
對B受力分析由正弦定理可得
故A、B兩球質(zhì)量之比為
故B錯誤；
C．根據(jù)庫侖定律可得
故A球質(zhì)量為
故C正確；
D．僅把A、B的帶電量互換，F(xiàn)的大小不變，故不影響兩小球的位置，故兩小球仍在原位置靜止，故D正確。
故選CD。
12．（多選）2021年2月，“天問一號”探測器成功實施近火制動，進入環(huán)火橢圓軌道，并于5月實施降軌，軟著陸火星表面。如圖“天問一號”在P點被火星捕獲后，假設(shè)進入大橢圓環(huán)火軌道Ⅲ，一段時間后，在近火點Q變軌至中橢圓環(huán)火軌道Ⅱ運行，再次經(jīng)過Q點變軌至近火圓軌道Ⅰ運行。下列說法正確的是（）
A．“天問一號”在軌道Ⅲ上經(jīng)過Q的加速度小于在軌道Ⅱ上經(jīng)過Q的加速度
B．“天問一號”在軌道Ⅲ上運行時，經(jīng)過P點的線速度小于Q點的線速度
C．在地球上發(fā)射“天問一號”環(huán)火衛(wèi)星速度必須小于11.2km/s
D．“天問一號”從軌道Ⅲ變軌至軌道Ⅱ需要在Q點減速
【答案】BD
【詳解】A．根據(jù)
可知，“天問一號”在軌道Ⅲ上經(jīng)過Q的加速度等于在軌道Ⅱ上經(jīng)過Q的加速度，選項A錯誤；
B．根據(jù)開普勒第二定律可知，“天問一號”在軌道Ⅲ上運行時，經(jīng)過遠點P點的線速度小于經(jīng)過近點Q點的線速度，選項B正確；
C．在地球上發(fā)射“天問一號”環(huán)火衛(wèi)星要脫離地球的引力，則發(fā)射速度必須大于11.2km/s，選項C錯誤；
D．“天問一號”從軌道Ⅲ變軌至軌道Ⅱ需要在Q點減速做向心運動才能完成，選項D正確。
故選BD。
第Ⅱ卷非選擇題
二、實驗題（共2小題,共20分）
13．在“驗證機械能守恒定律”的一次實驗中，重物拖著紙帶自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖所示，已知相鄰計數(shù)點的時間間隔為0.02s，回答以下問題：
(1)關(guān)于本實驗，下列說法中正確的是（）；
A．圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線上
B．實驗前，手應(yīng)提住紙帶上端，使紙帶豎直
C．實驗時，先放開紙帶，再接通打點計時器的電源
D．數(shù)據(jù)處理時，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點作為初、末位置
(2)某同學(xué)用如圖甲所示裝置進行實驗，得到如圖乙所示的紙帶，把第一個點（初速度為零）記作O點，測出點間的距離，點間的距離，點C、E間的距離，已知當?shù)刂亓铀俣葹?，重物的質(zhì)量為，則打點計時器在打O點到C點的這段時間內(nèi)，重物動能的增加量為，重力勢能的減少量為；（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）
(3)在實驗中發(fā)現(xiàn)，重物減少的重力勢能重物增加的動能（選填“大于”或“小于”或“等于”），其原因主要是因為。
【答案】(1)AB
(2) 8.00 8.25
(3) 大于重物受到空氣阻力或紙帶與打點計時器之間存在阻力
【詳解】（1）A．兩限位孔必須在同一豎直線上，這樣可以讓紙帶順利通過，減小摩擦對實驗的影響，A正確；
B．實驗前，手提住紙帶上端，使紙帶豎直，可以使紙帶放開后保持豎直狀態(tài)通過打點計時器，從而減小摩擦對實驗的影響，B正確；
C．應(yīng)該先接通打點計時器的電源，再釋放紙帶，這樣可以充分利用紙帶，使紙帶上數(shù)據(jù)點多，若先釋放紙帶后接通電源，紙帶上數(shù)據(jù)點會很少，甚至沒有數(shù)據(jù)，C錯誤；
D．應(yīng)選擇紙帶上距離適當較遠的兩點作為初、末位置，這樣可以使誤差百分比減小，D錯誤。
故選AB。
（2）[1]打下C點時重物的速度大小是
則，重物的動能增加量為
[2]重物減少的重力勢能為
（3）[1]由（2）中計算可知，重物減少的重力勢能大于重物增加的動能；
[2]由于阻力的作用重物減小的重力勢能總是略大于增加的動能，這里的阻力主要來源于重物受到的空氣阻力和紙帶與打點計時器之間的摩擦阻力。
14．學(xué)校物理興趣小組去某廢水處理廠參加社會實踐活動，當大家經(jīng)過廠里的廢水排水口時，發(fā)現(xiàn)距較大水池一定高度的較小的水平排水管正在向外滿口排放廢水，如圖所示。小組同學(xué)只找到一把卷尺，他們想估測排水管每秒的排污體積。當?shù)氐闹亓铀俣却笮間。
(1)要想估測排水管每秒的排污體積，同學(xué)們需利用卷尺測量管口的周長l、、三個數(shù)據(jù)。（寫出測量的物理量和對應(yīng)的符號）
(2)排水管每秒的排污體積的表達式為V= 。（用題中相關(guān)物理量的符號表示）
(3)若排水管的管壁厚度不可忽略，測量準確，不考慮其他因素對測量的影響，則排水管每秒的排污體積的測量值。（填“偏大”或“偏小”）
【答案】(1) 廢水水平方向的位移大小x 管口到地面的高度h
(2)
(3)偏大
【詳解】（1）[1][2]要想估測排水管每秒的排污體積，需要測量管口的橫截面積，以及水的流速，故需要測量管口的直徑d，即測量管口的周長l，廢水出管口后看做平拋運動，根據(jù)
聯(lián)立可得
故還需要測量廢水水平方向的位移大小，管口到地面的高度。
（2）排水管每秒的排污體積表達式為
聯(lián)立可得
（3）若排水管的管壁厚度不可忽略，則l的測量值偏大，所以排水管每秒的排污體積的測量值偏大。
三．計算題（本題共3小題，共32分）
15．如圖所示為跳臺滑雪軌道簡化模型，AB段光滑曲面為加速滑道，BCD段圓弧滑道為半徑的姿態(tài)調(diào)整滑道，左側(cè)與AB段平滑連接，右側(cè)與水平跳臺DE連接，EF段為傾角為30°的速降斜坡。質(zhì)量為60kg的滑雪運動員從加速滑道滑下后到達圓弧軌道的最低點C點時的速度大小，經(jīng)過D點時的速度大小為，運動員整個運動過程的最高點P恰好在E點的正上方處，最后落在斜坡上的Q點。已知重力加速度為，不計空氣阻力，速降斜坡足夠長，，，求：
（1）運動員在C點時受到圓弧軌道的彈力；
（2）水平平臺DE的長度；
（3）經(jīng)過P點之后，運動員距斜坡的最遠距離（結(jié)果用根式表示）。
【答案】（1），方向豎直向上；（2）；（3）
【詳解】（1）在C點有
解得
即運動員在C點受到圓弧軌道的彈力大小為2100N，方向豎直向上。
（2）運動員在由D點飛出時速度與水平方向成α角，從D點運動到P點的過程中，豎直方向有
，
水平方向有
解得
，
（3）運動到P點的速度
對其垂直斜坡方向分解
，
當垂直斜坡方向上的速度減為0時，距離斜坡最遠，由幾何關(guān)系可知
其中
解得
16．隨著我國航天事業(yè)的快速發(fā)展，古人幻想的“嫦娥奔月”將變成現(xiàn)實。假若宇航員登陸月球后，釋放一個實驗用飛行器，飛行器以2m/s的速度勻速上升，當升到離月球表面10m高時，從飛行器上落下一小球，經(jīng)過5s小球落到月球表面。已知月球的半徑約為1800km，求：
（1）月球表面的重力加速度的大小；
（2）月球的第一宇宙速度的大小。（可以用根號表示）
【答案】（1）；（2）
【詳解】（1）以向下為正方向，由運動學(xué)位移公式
可得
（2）由月球表面重力提供第一宇宙速度的向心力得
可得月球的第一宇宙速度的大小
17．某游戲裝置如圖所示，傾斜軌道AB、豎直圓軌道CDC’和U形收集框EFGH分別通過水平軌道BC和C’E平滑連接，除C’E段粗糙外，其余軌道均光滑。已知AB的最大豎直高度H0=0.7m，圓軌道半徑R=0.2m，C’E長度L=1.5m，收集框的高度h=1.2m，寬度d=0.6m?？梢暈橘|(zhì)點、質(zhì)量m=0.5kg的小滑塊從AB的不同高度由靜止釋放，滑塊運動過程中始終沒有脫離軌道，最后都能落入收集框內(nèi)。假設(shè)滑塊與C’E間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，空氣阻力忽略不計。
（1）求滑塊通過圓軌道最高點D時，最大速度的大?。?br>（2）求滑塊通過圓軌道最高點D時，對軌道的最大壓力；
（3）若滑塊進入收集框后，經(jīng)一次碰撞打到收集框左側(cè)底端的F點，碰撞過程無機械能損失。求滑塊在傾斜軌道AB上釋放的高度。
【答案】（1）m/s；（2）10 N，方向豎直向上；（3）0.6m
【詳解】（1）滑塊在A點釋放，通過D點時對軌道的壓力最大。從A到D，由機械能守恒定律有
mg(H0－2R)=mvD2 －0
解得
m/s
（2）設(shè)在D點軌道對滑塊的壓力為FN，根據(jù)向心力公式有
FN+mg=m
解得
FN=10 N
根據(jù)牛頓第三定律可知，滑塊對軌道的最大壓力為10 N，方向豎直向上。
（3）設(shè)滑塊在E點速度為vE1，根據(jù)對稱性和平拋運動規(guī)律可得
解得
m/s
設(shè)滑塊釋放高度為H，從釋放點到E點，由動能定理有
mgH1－μmgL=m－ 0
解得
H1=0.6 m

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